Способ изготовления переключающего прибора с памятью на основе халькогенидов

союэ сОВетскихСОЦИАЛИСТ ИЧЕСНРЕСПУБЛИК И 9) И),) Н О 1 1. 45( ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТпо изОБРетениям и ОТКРытпРи п(нт сссР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ ДЕТЕЛЬСТВУ АВТОРСКОМУ ниевого эл ектр(53) 621.382.002 (088. вым хальког лорода, о т тем, что, с изводимости Егорова ров и неизм ческого сос халькогениц(54)(57) СПОСОБ ИЗГОКЛОЧАОЩЕГО ПРИБОРА СНОВЕ ХАЛЬКОГЕНИПОВ,ПЕРЕНА ОСпромеутем мный слой ат и обеспечивмотермии. ы высокоомныи и ж онтакта ал нагрева механическо Все перечисленные методы осуществляются при высокой температуре порядка600-1200 С. Эффекты переключения и па- Смяти в приборах на основе поликристаллических халькогенидов меди (обладающих сильно деФектной кристалличес вЬкой решеткой и являющихся обычно ве- фЪществами переменного химического сос-тава, общей формулы Си-ХТе(Бе, Б) (,Дсвязаны с образованием йриконтакт- фного промежуточного высокоомного слоя. юрСоздание такого промежуточного высокоомного приконтактного слоя в приборах на основе .халькогенидов медиперечисленными выше методами невозможно, так как высокая температураизменяет химический и фазовый состав,халькогенидов меди а в результатебольшой дефектности кристаллической фдадрешетки затруднено создание р-и переходов Из ии пол может лен ия основ мперн динист монокр высоко ников . ность во оизводимости элек их параме ого химич неизменности исходем из р кого состава полупрово ретение относится к технолоупроводниковых приборов и ыть использовано для изготовереключателей с памятью на халькогенипов меди.стно, что Б-образными вольтми характеристиками обладают ры, изготовленные на основе сталлических полупроводников, лючатели на основе аморфных мных стеклообразных полупрово В случае динисторов Я-образ- ВАХ достигается наличием нескольких р-и переходов, в стеклообразных полупроводниках - эффектами, протекающими в объеме высокоомного полупроводника, фазовыми переходами. Выпрямляющие контакты и р-и переходы при изготовлении приборов на основе монокристаллических полупроводников можно получать сплавлением полупроводника с одним или несколькими металлами, диффузией примесей, вытягиваниасплава, эпитаксией и т.д,ода с полупроводниконидом в атмосфере кисл и ч а ю щ и й с я целью обеспечения воспро электрических параметнности исходного химиава полупроводниковогопромежуточный высокооздают при нагреве до не превышающей 300 СоФющей начало реакции алюникового халькогенида предлагаетсяпромежуточный высокоомный слой создавать при нагреве до температуры,не превышающей 300 С и обеспечиваюОщей начало реакции алюмотермии,При использовании описываемогоспособа химическую экзотермическуюреакцию алюмотермии проводят в приконтактной области между материалом 10одного из двух электродов и полупроводника, что приводит к образованиюпромежуточного слоя, химический состав которого определяется условиямИвзаимодействия материала электрода и 15халькогенидного полупроводника вокислительной среде. Количество выделяемого тепла определяется весовымисоотношениями компонентов реакции.Максимальное количество тепла выцеляется, если весовые соотношения компонентов равны стехиометрическим,мопярным При использовании экзотермической реакции алюмотермии для получения промежуточного рабоего слоя 25механический контакт алюминиевогоэлектрода и полупроводникового халькогенида меди нагревают до температуры "поджига" реакции л 300 С либоо внешним нагревом, либо сочетанием 30 внешнего нагрева с пропусканием электрического тока. Затеи при наличии кислорода начинается вторая стадия реакции алюмотермии - реакция взаимодействия алюминиевого электрода с35 .халькогенидом меди, При этом выделяет- ся большое количество тепла, которое затрачивается на синтез нового химического соединения - промежуточного рабочего слоя; причем реакция синтеза происходит в очень тонком слое.Предлагаемый способ опробован в лабораторных условиях на примере изготовления переключающих приборов с памятью на основе теллурида меди в дискретном исполнении на 300 образцах. Для изготовления опытных образцов приборов на основе теллурида меди была использована конструкция прибора 1 Д 508 А. Пластину или подложку с0 пленкой теллурида меди помешали в стеклянный корпус и припаивали к нижнему выводу припоем олово-висмут в среде водорода при 400-450 С в течение 10 мин. В качестве второго (верх 55 него) электрода испопьзоваи алюминиевую иглу диаметром 0,1 мм (марка алюминия А 995 Д), принаренную к ппатинитовому выводу, Дпя сборки и заварки прибора корпус с припаянной подложкой закрепляли в вертикальном положении в специальном устройстве ТТП 1330. Сверху в корпус вводили электрод с электрохимически заточенной алюминиевой иглой, которую приводили в контакт с теллуридом меди. Контакт контролировали осциллографически. Затем собранную конструкцию заваривали, т.е. стеклянную бусу, находящуюся на платинитовом выводе, сплавляли со стеклянным баллоном на воздухе с помощью внешней спирали накаливания сварочного станка ТТП 1330. Одновременно с заваркой на контакт алюминиевой иглы с теллуридом меди подавали электрическое напряжение, равное 7 в. Под действием внешнего нагрева и электрического тока контакт алюминиевой иглы и теллурида меди разогревается до температуры "поджига" экзотермической реакции, которая протекает в окислительной среде, так как стеклянный баллон наполнен воздухом; причем при использовании алюминиевого электрода диаметром 0,1 мм температуо ра поджига составляет 200. С, при диаметре 0,3 мм - 250 С,при диаметре 0,5 мм - ЗООРС. В результате реакции вьделяется большое количество тепла и образуется тонкий высокоомный слой (К = 100 - 10 Ом), состоящий из оксидно-теллуридных, оксихалькогенидных стекол, окислов и теллуридов алюминияПолученный переключатель с памятью обладает вопьтамперной характеристикой с двумя устойчивыми состояниями: низкой и высокой проводимости.Переключатели, изготовленные описываемым способом, обладают эффектом управления по току, т,е, возможностью управлять величиной тока 1 путем изменения остаточного тока 1 , осуществляемого кратковременным пропусканием через прибор соответствующей величины тока прямого направления (т,)Описываемый способ изготовления переключающих элементов с памятью на основе халькогенидов меди с промежуточным высокоомным слоем обладает следующими преимуществами: прост и не требует специального оборудования; позволяет получать переключающие элементы с памятью с воспроизводимым электрическими параметрами; реакция образования новых химическихРедактор Е, Гиринская Техред Л. Сердюкова Корректор Л, Пилипенко Подписное Тираж Заказ 3727 ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Производственно-издательский комбинат "Патент", г.ужгород, ул. Гагарина,101 54505306высокоомных соединений проходит в тон- механический контакт алюминиевого ком слое без внешнего подвода высо- электрода с .халькогенидным лолупрокой температуры, изменяющей первона- водником может быть осуществлен разчальный химический состав исходного5личными способами.халькогенида меди; предварительный